Que nous enseigne le virtuel ?

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mars 2014
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Dans la salle de réalité virtuelle rennaise Immersia, les chercheurs bretons expérimentent l’apprentissage du lancer franc, en collaboration avec l’université roumaine de Bras,ov.

Des chercheurs et des professionnels apprivoisent les nouvelles technologies pour l’apprentissage et tentent d’en évaluer l’efficacité.

Suivre les cours donnés par un avatar, monter en direct un nouvel équipement sur une voiture modélisée... La réalité virtuelle possède de sérieux atouts pour mettre au placard les présentations ennuyeuses et les cours magistraux. En retire-t-on autant d’enseignements ? C’est l’une des questions sur laquelle se sont penchés chercheurs et industriels, de l’automobile notamment, lors d’une journée de réflexion à la Maison des sciences de l’homme de Bretagne à Rennes, le 13 février dernier.

Réaliser l’impossible

Pour Franck Ganier, du laboratoire Lab-Sticc(1) de Brest, les effets positifs sont indéniables. Il a mené des expériences avec des étudiants de l’Enib(2) sur l’apprentissage de procédures, c’est-à-dire une série d’actions à retenir, pour l’entretien de chars. « Il est possible de former plusieurs stagiaires simultanément, éventuellement à distance, on peut simuler des pannes impraticables en réel, et cela évite de mobiliser du matériel très coûteux. » Un point de vue partagé par Christophe Lobert, du GNFA, centre de formation du secteur automobile. « La réalité virtuelle permet aussi de réaliser des expériences sans risque », ajoute Éric Jamet, chercheur au Centre de recherches en psychologie, cognition et communication (CRPCC) de l’Université de Rennes 2 et coordinateur du projet Virtualiteach (lire encadré ci-dessous). Mais dans son laboratoire, Franck Ganier a également cherché à mesurer la qualité de la formation ainsi dispensée. Une nécessité, car peu d’études ont été menées sur le sujet, et principalement avec des étudiants en sciences. « Les résultats obtenus par des formations traditionnelles ou à l’aide de la réalité virtuelle sont équivalents. Mais l’expérience était faite sur des procédures courtes. Il peut en être autrement pour des procédures plus complexes. » Et pour des apprentissages plus manuels.

Un tireur infatigable

Franck Multon, responsable de l’équipe pluridisciplinaire rennaise Mimetic(3), utilise la réalité virtuelle pour l’étude et l’apprentissage de gestes sportifs depuis plusieurs années. Pour étudier les réactions d’un gardien de handball face à un tireur numérique, capable de reproduire cent fois exactement le même tir. Ou pour des basketteurs qui s’entraînent à shooter. « La réalité virtuelle permet d’obtenir un bon équilibre entre le réalisme du contexte et le contrôle des paramètres d’expériences. Mais le transfert vers le réel n’est pas évident. Nous avons remarqué notamment qu’en modifiant l’apparence graphique du tireur virtuel - soit un humanoïde bien défini, soit un simple squelette de segment, voire un nuage de points -, le gardien arrête toujours les tirs, mais n’effectue pas le même geste. » De même, des enfants en rééducation sont capables de trouver des astuces pour ne pas faire exactement le geste demandé. « Lorsque nous formons les ouvriers à utiliser de nouvelles peintures, ajoute Christophe Lobert, ils peuvent très bien parvenir à de bons résultats en réalité virtuelle mais ne pas y arriver en conditions réelles. Alors qu’ils pensent faire le même geste ! » Un indice de plus qui laisse à penser que le mouvement effectué en réel n’est pas exactement celui appris en virtuel.

Du stress et de la motivation

« Il y a encore beaucoup de travail à faire », confirme Franck Multon. Des études sont en cours sur les feedbacks à envoyer pour que l’expérience soit efficace ou encore sur la prise en compte de l’état émotionnel. « Pour les expériences sur le sport, nous réfléchissons aux façons d’ajouter du stress pour se rapprocher des conditions réelles de matchs, par exemple. Nous avons également réalisé une expérience sur l’apprentissage du karaté par des novices. » Si tous ont validé les enseignements, ceux qui suivaient les cours en réalité virtuelle et en voyant leur avatar évoluer en même temps étaient plus motivés pour revenir aux entraînements. « Par contre, les étudiants habitués aux jeux vidéo semblaient plus intéressés par le jeu avec leur avatar que par la reproduction fidèle des gestes enseignés. » Cet aspect jeu et surtout la nouveauté du média influent sur l’investissement et la motivation des élèves. À quelle échelle ? Il reste maintenant à déterminer si la réalité virtuelle conserve ses avantages sur le long terme.

Elle modifie l’architecture !

Pour le projet Virtualiteach(4), qui vise à créer des laboratoires d’enseignement technique en réalité virtuelle dans les lycées, les chercheurs réfléchissent, en plus du contenu et de l’efficacité du média, à l’organisation physique de la classe. « Il y a peu de recherches sur l’intégration des technologies dans les salles de cours, explique Nicolas Michinov, du CRPCC. Pour la réalité virtuelle, on ne peut pas reprendre une configuration traditionnelle, avec des tables en rang. Un écran a un fort potentiel attractif, il faut un espace cloisonné. » Et trouver une solution pour occuper l’ensemble des élèves quand seuls deux ou trois peuvent utiliser en même temps la réalité virtuelle. Les systèmes actuellement mis au point par les chercheurs doivent être testés dans onze lycées des académies de Nantes, Rennes et Créteil d’ici à un an. Les architectes auront peut-être à repenser la conception des lycées du futur.

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Céline Duguey

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